[發明專利]一種超半球形陶瓷整流罩素坯成型模具及成型方法

有效

• 申請號: 202011051233.6
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112405791B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 張亞倩;張榮實;祁智輝;杜屹森
• 申請（專利權）人: 天津津航技術物理研究所
• 主分類號: B28B7/16
• 分類號: B28B7/16;B28B7/30;B28B7/00
• 代理公司: 天津市鼎拓知識產權代理有限公司 12233
• 代理人: 劉雪娜

本發明提供了一種超半球形陶瓷整流罩素坯成型模具及成型方法，用以解決現有技術中復雜形狀整流罩成型困難的問題。所述整流罩素坯成型模具，包括組合陽模和組合陰模，組合陽模由定位螺桿、端蓋、四個側模塊和基底模塊組成；組合陰模由兩個陰模半模和連接緊固件組成；圓形端蓋中心具有通孔、外周具有圓弧狀通孔及定位銷孔；基底模塊和四個側模塊圍合形成超半球凸模，通過定位銷孔與端蓋固定連接；兩個陰模半模圍合形成超半球凹模，也通過定位銷孔與端蓋固定連接，端蓋上設置進料口和排氣口，與凹腔連通。本發明制備得到的素坯形狀完整、結構均勻，無“憋泡”現象，成品率高，成型后易于脫模，模具可多次反復使用，提高了生產效率的同時節約了成本。

技術領域

本發明屬于整流罩成型領域，特別涉及一種超半球形陶瓷整流罩素坯成型模具及成型方法。

背景技術

整流罩是用于高速飛行時減少氣體阻力及干擾的氣動面，通常用在導彈彈頭、飛行器螺旋槳、火箭等航空航天設備中。整流罩材料具有強度高、硬度大的特點，采用機械加工的方法加工光學整流罩材料是非常困難的，例如，大口徑、大張角的超半球形導彈整流罩，工藝復雜、難度大、機加工成本高昂。一般采用近凈尺寸成型方法制備復雜形狀的整流罩素坯，再對素坯進行燒結等制得整流罩。

整流罩的燒結工藝，包括熱壓燒結、預成型+無壓燒結、熱等靜壓燒結等。其中，熱壓燒結通常只能制備形狀簡單的制品，如板狀、柱狀、環狀、淺球罩形。熱等靜壓燒結雖然可以通過制備特殊材料包套，連同包套內部陶瓷粉體一起熱等靜壓燒結，然后利用機械或化學方法將包套材料去除來獲得復雜形狀的陶瓷整流罩，但是這種方法除高昂的成本費用外，加工包套、去除包套的過程耗時耗力，且包套不可重復使用。而預成型+無壓燒結的制備方式，其成型過程與燒結過程相對獨立，且無壓燒結過程可維持成型階段的坯體形狀，因此更適用于復雜形狀的陶瓷制備。對于復雜形狀的整流罩，更適合采用預成型+無壓燒結的制備方式。

復雜形狀整流罩的成型方法，包括擠出成型、注射成型、壓注成型、凝膠注模等。其中，凝膠注模成型方法制備的坯體缺陷少、成分和密度均勻，材料后期加工少，適合于形狀復雜、大尺寸陶瓷成型。

現有技術中，超半球形整流罩素坯的凝膠注模工藝，需要專門用于超半球形成型的模具。超半球形素坯“肚大口小”，“大肚”的陽模(模芯)既要從素坯的“小口”中脫出來，又要保證素坯完整不受損壞。通常選取低熔點石蠟來制備陽模(蠟芯)，脫模時，直接低溫加熱將融化陽模脫出。但是，上述模具在實際操作中具有以下缺陷：(1)石蠟熔點低，機加工困難，難以保持精度；(2)破壞性使用，不可重復；(3)脫模時的加熱，可導致素坯因水分快速蒸發而產生不可逆的變形或開裂等。

發明內容

鑒于現有技術中的上述缺陷或不足，本發明旨在提供一種超半球形陶瓷整流罩素坯成型模具及成型方法，采用組合式陽模和組合式陰模，成型過程定位準確、工藝過程簡潔，模具拆裝方便快捷、且可多次重復使用，提高素坯成品率，降低成本。

為了實現上述目的，本發明實施例采用如下技術方案：

第一方面，本發明實施例提供了一種超半球形陶瓷整流罩素坯成型模具，所述整流罩素坯成型模具，包括組合陽模和組合陰模，所述組合陽模由定位螺桿1、端蓋2、第一側模塊51、第二側模塊61、第三側模塊52、第四側模塊62和基底模塊7組成；所述組合陰模8由第一陰模半模81、第二陰模半模82和連接緊固件9組成；其中，

所述端蓋2為圓形，中心具有通孔21、外周具有圓弧狀通孔3，內圓面上具有若干第一定位銷孔41、第二定位銷孔42；

所述基底模塊7為凸底式圓缺形，上端面中心具有定位螺桿限位的螺紋不通孔71，上端面外圓面上具有梯形凹槽72；

所述第一側模塊51、第二側模塊61、第三側模塊52、第四側模塊62上下端面為平面且高度相同，四個側模塊可首尾相連圍合形成外圓環面；其中上端面具有若干定位銷孔53、63，與端蓋2的下端面的通過第一定位銷孔41相配合，下端面有若干個定位導柱54、64，與基底模塊7的上端面的梯形凹槽72相配合；